DE1906815A1

DE1906815A1 - Charge meter

Info

Publication number: DE1906815A1
Application number: DE19691906815
Authority: DE
Inventors: Sandberg Karl Lennart; Toeroek Dipl-Ing Vilmos
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1968-02-22
Filing date: 1969-02-12
Publication date: 1969-11-27
Also published as: FR2002931A1; SE305483B; GB1247432A

Description

Allmänna Svenska Elektriska Aktiebolaget Västeras/SchwedenAllmänna Svenska Elektriska Aktiebolaget Västeras / Sweden

Die Erfindung betrifft einen Ladungsmesser für elektrische Ladungen, und bezweckt die Ausbildung eines Ladungsmessers, der eine große Meßgenauigkeit auch dann hat, wenn die zu ihm gehörenden Geräte mit einem niedrigen Präzisionsgrad ausgeführt sind, d.he eines Ladungsmessers, dessen Herstellungskosten im Vergleich zu üblichen Ladungsmessern mit derselben Meßgenauigkeit niedrig sind,, Bei einem Ladungsmesser gemäß der Erfindung erfolgt die Messung nach dem Kompensationsprinzip, das Resultat selbst wird in digitaler Form erhalteneThe invention relates to a charge meter for electrical charges, and aims at the formation of a charge meter, who has a great measuring accuracy even when the to him belonging devices are designed with a low degree of precision, i.e. a charge meter, its manufacturing cost are low compared to conventional charge meters with the same measurement accuracy, in a charge meter according to the invention the measurement is carried out according to the compensation principle, the result itself is obtained in digital form

Ein Ladungsmesser nach der Erfindung enthält ein Vergleichsgerät mit einem ersten und einem zweiten Eingangskreis und einem Ausgang, wobei die Ausgangsgröße im wesentlichen proportional der Differenz zwischen den den Eingangskreisen zugeführten Strömen ist, und ist dadurch gekennzeichnet, daß der erste Eingangskreis mit der Leitung in Reihe geschaltet ist» daß der Ausgang des Vergleichsgerätes an der Eingangsseite eines Impulsgerätes angeschlossen ist, in dem die genannte Ausgangsgröße in einem Impulszug umgewandelt wird, dessen Frequenz im wesentlichen, proportional der genannten Ausgangsgröße ist, daß die Ausgangsseite des Impulsgeräts einmal an einem Impulszähler und zumA charge meter according to the invention contains a comparison device with a first and a second input circuit and an output, the output variable being substantially proportional to the difference between the currents supplied to the input circuits is, and is characterized in that the first input circuit is connected in series with the line »that the output of the comparison device is connected to the input side of a pulse device in which the said output variable in a Pulse train is converted, the frequency of which is essentially proportional to the output variable mentioned, that the output side of the pulse device once to a pulse counter and to the

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anderen am Steuerkontakt einer gesteuerten Stromquelle angeschlossen ist, die mit Hilfe des Impulszuges vom Impulsgerät so gesteuert wird, daß der Strom mit der Impulsfrequenz zunimmt, und daß der zweite Eingangskreis des Vergleichsgeräts an der gesteuerten Stromquelle angeschlossen ist.connected to the control contact of a controlled current source which is controlled with the help of the pulse train from the pulse device in such a way that the current increases with the pulse frequency, and that the second input circuit of the comparison device is connected to the controlled current source.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden anhand einer schematischen Zeichnung "beschrieben, die einen für die Batterie eines elektrischen Autos vorgesehenen Ladungsmesser zeigt.An embodiment of the invention is described below with reference to a schematic drawing "showing one for the Shows charge meter provided for an electric car battery.

In der Zeichnung 'bezeichnet 1 einen Impulszähler, der "bei voller Ladung der Batterie auf einen Amperestundenwert eingestellt wird, der dieser Ladung entspricht. Jeder Impuls entspricht einem gewissen Ladungsquantum, das die für den Batteriestrom vorgesehene Leitung 2 passiert. In der Leitung 2 ist eine Stromspule 3 eingeschaltet, so daß der Batteriestrom eine magnetomotorische Kraft in einem magnetischen Kreis mit einem Luftspalt ergibt, in dem ein Hall-Generator 4 angeordnet ist. Dasselbe magnetische System hat auch eine Kompensationsspule 5 mit einer Amperewindungszahl, die fast ganz die von der Spule 3 erzeugte aufhebt. Der genannte Magnetkreis mit Spulen und Hall-Generator zusammen bildet ein Vergleichsgerät, das zu einem rückgeschalteten Regelkreis gehört, in dem der Spule 3 ein Sollwert für den Strom und der Spule 5 ein rüekgesehalteter Impuls zugeführt wird. Die Differenz wird durch die Ausgangsgröße des Hall-Generators 4 dargestellt, die einem Impulsgerät 6 zugeführt wird. Dieses Gerät erzeugt einen Impulszug, dessen Frequenz sunimnrb, wenn, die Ausgangs spannung des Hall-In the drawing '1 denotes a pulse counter which "at full Charge of the battery is set to an ampere-hour value that corresponds to this charge. Every impulse corresponds to a certain one Charge quantum that is intended for the battery current Line 2 happened. A current coil 3 is switched on in line 2, so that the battery current gives a magnetomotive force in a magnetic circuit with an air gap in which a Hall generator 4 is arranged. The same magnetic system also has a compensation coil 5 with a number of ampere-turns, which almost entirely cancels that generated by the coil 3. The said Magnetic circuit with coils and Hall generator together form a comparison device that belongs to a closed-loop control circuit, in which the coil 3 is supplied with a setpoint value for the current and the coil 5 is supplied with a pulse held back. The difference will be through the output of the Hall generator 4 shown, the one Pulse device 6 is supplied. This device generates a train of pulses whose frequency sunimnrb, if the output voltage of the Hall

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Generators steigt· Der im Gerät 6 erzeugte Impulszug wird dem Impulszähler 1 zugeführt und außerdem auch einem Impulsgenerator 7, der den Impulszug in energiereiche Impulse mit gleicher Frequenz umwandelt. Die Impulse werden durch Einwirkung der Spule 5 und - wenn erforderlich - außerdem mit Hilfe eines Filters 8 zu Gleichstrom geglättet. Der Impulsgenerator 7 ist also eine gesteuerte Stromquelle, deren Ausgangsstrom proportional der Frequenz eines als Steuergröße zugeführten Impulszuges ist. Außerdem ist der Ladungsinhalt der Impulse abhängig von der Richtung des Batteriestromes, so daß eine gewisse Ladungsmenge - nach "bekanntem Prinzip - auf den Messer stärker bei Entladung als bei Ladung wirkt. Wie bei herkömmlichen Ladungsmessern ist der vom Ladungsmesser angegebene Wert für die übriggebliebene Ladung nur unter der Voraussetzung korrekt, daß die Entladung bei einer gewissen Normalstromstärke erfolgt. Wenn die Entladung der Batterie mit einer stark variierenden Stromstärke erfolgt, ist es üblich, die Ladungsmesser so auszuführen, daß dies bei Berechnung der durch die Entladung bewirkten Verminderung der disponiblen Batterieladung beachtet wird, und auch so, daß eine bei hoher oder niedriger ( Stromstärke zugeführte Ladung in die entsprechende Anzahl von Amperestunden bei angegebener Normalstromstärke umgerechnet wird. Dies wird bei dem in der Zeichnung gezeigten Ladungsmesser dadurch erreicht, daß der Ladungsinhalt der ausgehenden Impulse des Impulsgenerators 7 abgesehen davon, daß er von der Richtung des Batteriestromes abhängig ist, auch der Größe des Batteriestromes angepaiSt wird«, Dies wird mit Hilfe des Funktionsgenerators 11 erzielt, der von bekanntem Typ ist, z.B. ein sogenannter Diodenfunktionsgenerator. Solche Generatoren gibt es auf demGenerator increases · The pulse train generated in the device 6 is fed to the pulse counter 1 and also to a pulse generator 7, which converts the pulse train into high-energy pulses with the same frequency. The pulses are smoothed into direct current by the action of the coil 5 and - if necessary - also with the aid of a filter 8. The pulse generator 7 is therefore a controlled current source, the output current of which is proportional to the frequency of a pulse train supplied as a control variable. In addition, the charge content of the impulses depends on the direction of the battery current, so that a certain amount of charge - according to the "known principle - acts on the knife more strongly when discharging than when charging. As with conventional charge meters, the value given by the charge meter is only for the remaining charge This is correct provided that the discharge takes place at a certain normal current intensity , and also in such a way that a charge supplied with a high or low ( current intensity is converted into the corresponding number of ampere-hours at the specified normal current intensity It depends on the fact that it depends on the direction of the battery current and is also adapted to the size of the battery current. This is achieved with the aid of the function generator 11, which is of a known type, for example a so-called diode function generator. There are such generators on the

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Markt in Standardausführung, sie können so eingestellt werden, daß die Abhängigkeit der Ausgangsgröße von der Eingangsgröße mit guter Annäherung einer gewünschten Punktionskurve folgt. In der Zeichnung.ist eine zweckmäßige Kurve im Blocksymbol 11 eingezeichnete Als dem Punktionsgenerator 11 zugeführte Eingangsgröße wird der Strom in der Spule 5 "benutzt, welcher Strom im wesentlichen proportional dem Batteriestrom ist. Die Ausgangsgröße Ί' wird einem Steuerkreis des Impulsgenerators 7 zuge- ^ führt, wobei die Ladung der ausgehenden Impulse dadurch variiert wird, daß die Dauer proportional *T ist, während die Stromstärke jedes Impulses konstant ist.Market in standard version, they can be set in such a way that the dependence of the output variable on the input variable follows a desired puncture curve with a good approximation. In the drawing, an appropriate curve is drawn in the block symbol 11. The input variable supplied to the puncture generator 11 is the current in the coil 5 ", which current is essentially proportional to the battery current. The output variable Ί ' is supplied to a control circuit of the pulse generator 7 leads, the charge of the outgoing pulses being varied by the fact that the duration is proportional to * T , while the current strength of each pulse is constant.

In der Zeichnung "bezeichnet 9 eine Magnetspule und 13 Umschaltkontakte eines Relais, das die Richtung des vom Impulsgenerator 7 an die Spule 5 gelieferten Stromes bei Übergang von Aufladung zu Entladung oder umgekehrt ändert. Gleichzeitig beeinflußt die Magnetspule 9 den Betätigungsarm 10 des Impulszählers 1, so daß die Zählrichtung umgekehrt wird«In the drawing, “9 denotes a solenoid and 13 changeover contacts a relay that controls the direction of the current supplied by the pulse generator 7 to the coil 5 upon transition from charging changes to discharge or vice versa. At the same time, the solenoid 9 influences the actuating arm 10 of the pulse counter 1, see above that the counting direction is reversed "

In gewissen Fällen kann es zweckmäßig sein, dem Impulsgerät 6 die vom Hall-Generator erzeugte Steuergröße über ein Organ 12 mit einer integrierenden oder einer integrierenden zuzüglich einer proportionalen Wirkung zuzuführen_e In certain cases it can be useful to supply the pulse device 6 with the control variable generated by the Hall generator via an organ 12 with an integrating or an integrating plus a proportional effect _e

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Claims

Claims;

(ίο) Charge meter for an electrical current flowing through a line Charging with a comparison device assigned to the line with a first and a second input circuit and an output, whose output variable is essentially proportional to the difference between the currents supplied to the input circuits is, characterized in that the first input circuit (3) is connected in series with the line (2), that the output of the comparison device is connected to the input side of a pulse device (6) in which said output variable in a pulse train is converted, the frequency of which is essentially proportional to the output variable mentioned, that the Output side of the pulse device (6) on a pulse counter (1) and on the control contact of a controlled power source (7) is connected, which is controlled with the help of the pulse train from the pulse device (6) so that the current with the Pulse frequency increases, and that the second input circuit (5) of the comparison device is connected to the controlled current source (7) is,

2 »Charge meter according to claim 1, characterized in that the comparison device has a magnetic coil for each input circuit and a Hall generator (4) which is arranged in a magnetic field proportional to the difference between the number of ampere-turns of the coils, and that the output variable of the comparison device is the voltage of the Hall generator (4).

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3. Charge knife according to claim 1, characterized in that the controlled current source (7) one of a "special energy source is a powered pulse generator which generates current pulses at a frequency which is substantially proportional to the frequency a pulse train supplied as a control variable,

4o charge meter according to claim 1, characterized in that the output variable to the pulse generator (6) via a control amplifier (12) is supplied with a proportional and / or integrating effect,

5ο charge meter according to claim 1, characterized in that the line (2) is connected to a battery and the current from the current source (7) controlled by the pulse generator (6) at least over part of the current range from proportionality with the control variable deviates in the same ratio as the one pesderende, charging or discharging the line acting electrical charge changes with varying current.

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